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Java 依然强大的 9 个理由

21CTO导读:本文列举了Java依旧伟大的九个理由,强调其在保持稳定性的同时通过Project Loom(虚拟线程)、数据导向编程和快速迭代保持技术领先。凭借其强大的开源生态、严苛的安全模型以及数百万开发者的生态支持,Java依然是现代企业级应用和云原生开发的基石。

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经过几十年的发展与迭代,Java经历了技术格局的剧变,也面临着诸多新兴语言对其地位的威胁。究竟是什么让这项技术如此出色?Java的未来又将如何?


在一个崇尚颠覆性创新的世界里,Java 巧妙地平衡了稳定性和创新性。它是一个终极的融合平台,将函数式编程、并发、云计算和人工智能等领域的精华融于一体,并以可靠且久经考验的架构加以保护。

Java 将严谨的规划与瞬息万变的演进、企业级的现实需求与开源理念完美融合,当然,也少不了些许幸运。让我们来看看是什么关键因素让 Java 至今仍能像 1996 年那样叱咤风云。

1. Java社区的活力


Java 成功的核心在于热爱它的开发者和架构师。Java 社区充满活力,积极参与语言的变革。但真正让 Java 与众不同的是它的治理架构。

Java 的治理远非一台运转流畅的机器,而是一个由各种相互竞争的利益和组织组成的混乱混合体,所有这些利益和组织都在Java 社区进程 (JCP)中发出自己的声音。JCP 的纷争性质一直备受诟病,但随着时间的推移,它却为 Java 带来了巨大的优势。JCP 是 Java 版的功能性民主:它为那些真正关心这项技术的人们提供了一个贡献力量和解决冲突的平台。JCP 是一个至关重要的论坛,全球开发者社区的意愿和混乱在这里与 Java 的正式管理机构进行协商。

2. OpenJDK


我至今仍记得Java语言成功引入lambda表达式和闭包时的惊奇。

在当时,将函数式结构添加到面向对象的编程语言中是一项极具争议又令人印象深刻的“壮举”。但是最近Java引入的虚拟线程(Project Loom)以及正在进行的统一基本类型和对象(Project Valhalla)的努力相比,这项成就就显得黯然失色了。

参与Java开发的人员只是故事的一半,使用Java的人员才是另一半,他们体现了 Java 多样化的应用场景。

社交编程和开源并非 Java 独有,但它们是 Java 生态系统健康发展的关键组成部分。与 JavaScript 一样,Java 也随着 Web 的发展而与开发者社区同步演进。这段起源故事构成了 Java 特性的重要组成部分。Java 社区的积极响应,包括 OpenJDK 的存在,确保了开发者们身处一个充满活力的系统中——一个不断得到培育和发展,以适应不断变化的世界并取得成功的系统。

3. 开源框架和工具


Java 成功的另一个主要原因是其丰富的开源框架及其衍生工具。

几乎你能想到的任何任务,Java 都有一个或多个高质量的库可以完成。如果你喜欢某个项目,它很可能是开源的,你可以为其做贡献,这对于学习和社区建设都大有裨益。

Java 生态系统拥有丰富的项目资源,从简单的示例到互联网的基础组件,应有尽有。像Hibernate和 Jetty 这样的经典工具仍然重要,而生态系统也已扩展到包括定义云计算时代的工具。我们现在有了Testcontainers ,它通过将Docker直接引入测试生命周期,彻底革新了集成测试。此外,我们还有Netty,这款异步网络引擎默默地为从高频交易平台到视频游戏等各种应用提供支持。

最令开发者兴奋的是,我们迎来了新一代人工智能集成工具,例如LangChain4j ,它们弥合了稳定的企业系统与尚不完善的LLM(逻辑生命周期管理)之间的鸿沟

这些都是开源项目,特别欢迎贡献者参与,从而构建了一套功能强大、无与伦比的工具集。

4. Spring框架


若不提到Spring Framework ,对 Java 生态系统的全面介绍便是不完整。

多年以来,Spring 一直是无可争议的标杆,所有其他基于 Java 的框架都以它作为典范或目标。如今,它仍然是企业级应用领域的主导力量。

借助 Spring,开发者可以使用相同的工具来编写自定义代码和集成第三方代码。Spring 的依赖注入和控制反转 (IoC) 技术,既支持标准化内部组件,又能确保第三方项目和供应商组件符合相同的标准。所有这些都有助于提高程序的一致性。

当然,Spring 也存在一些“合理”的批评,它并非总是研发团队的最佳选择——Google Guice是另一个功能类似的工具。而 Spring 是第一个提供简洁一致的方式来配置和组合应用程序组件的框架。

这在当时具有划时代的意义,至今仍然显得至关重要。当然,Spring Boot的出现也让 Spring 更加容易上手与学习。

5. Java 微框架


接下来,便是云原生 Java 微框架:Quarkus、Micronaut 和 Helidon。这些框架将 Java 带入了无服务器时代,专注于亚秒级的启动速度和低内存占用。

这一领域的激烈竞争迫使整个Java生态系统加速发展。

如今,Java 开发者不再只是简单地继承一套技术栈:他们可以在众多强大的选项中进行选择,这些选项都可与现代云平台完美兼容。这种社交化的编码环境使得 Java 能够吸收新兴编程语言的优秀理念,同时保留其庞大的现有解决方案库。

6. 虚拟线程之奇迹


自古以来,线程一直是并发编程的核心抽象概念,这不仅适用于 Java,也适用于大多数编程语言。早期的线程直接映射到操作系统进程,但随着虚拟线程的出现,Java 彻底超越了这种模型。

就像 Java 曾经将内存管理移入 JVM一样,现在它也将线程管理移入了 JVM。当你使用虚拟线程(现在是 Java 的默认并发机制)时,你会获得一个由高度优化的线程池协调的轻量级对象实例。这些实例会被智能地分配给实际的工作线程,而开发者对此并不知情。

这一技术对效率的提升是令人惊叹的。无需任何额外操作,虚拟线程就能将服务器的并发请求处理能力从数千提升至数百万。在整个行业的众目睽睽之下,以如此根本的方式成功修复如此广泛部署的平台,堪称软件史上最伟大的成就之一。

7. 面向数据的编程


在如今函数式编程盛行的开发环境中,贬低Java的复杂面向对象特性已成为一种“风尚”。

尽管Java的开发者们已经通过将函数式编程的惯用法融入语言本身来回应批评,但他们也始终坚持Java仍然是一种强面向对象的语言——在Java中,一切皆对象。

在任何编程范式下,你都可以编写出优秀的代码,反之亦然。

在 Java 系统中,你一开始就知道这门语言是强类型的,并且所有东西都包含在类中。(唯一的例外情况见下文最后一点。)这种设计决策的绝对性降低了复杂性,并赋予 Java 语言一种经得起时间考验的简洁性。编写良好的 Java 程序具有对象交互的机械美感;基于 Java 的系统中,组件之间的交互就像机器中的齿轮一样。

如今,Java 并没有放弃面向对象编程的根基,而是通过引入数据导向编程作为另一层架构而不断发展。随着记录模式匹配switch 语句的出现,Java 解决了其历史上冗长繁琐的问题。现在,我们可以将数据建模为不可变的载体,并以函数式语言的简洁方式进行处理。数据导向的结构既提供了对象模型的优雅,又避免了曾经令开发者抓狂的样板代码。

9. JVM(比以往任何时候都更好)


Java虚拟机曾被视为一个复杂的抽象层,如今却被公认为计算机工程学的杰作。在DevOps容器和无服务器架构中,JVM提供了一个定义明确的部署目标。

现代Java虚拟机令人叹为观止,它们提供精密的自动内存管理,开箱即用的性能已经接近C语言

如今,JVM 正经历着迄今为止最重大的变革。我们之前曾撰文介绍过 Valhalla 项目,并将其描述为Java 的史诗级重构。如今,这一预言已成为现实。几十年来,Java 对象一直承受着巨大的内存开销,即对象头和指针。Valhalla 通过引入值类来消除这一问题,允许开发者创建代码结构像类一样编写,但实际工作方式却像 int 一样执行的数据结构。

值类简化了内存布局,消除了现代 CPU 最头疼的缓存未命中问题。此外,它们将所有 Java 类型整合到一个统一的思维模型中(不再需要“装箱”)。Valhalla 项目证明 JVM 不仅仅是一个静态运行时,而是一个鲜活的系统,即使在运行过程中,它也能自行替换引擎。

10. 人工智能集成与编排


人工智能热潮初期,Python负责编写所有模型,而 Java 仍然负责运行业务后端。如今,Java 正迅速成为通用的人工智能层,将业务和人工智能技术融合在一起。

LangChain4j 和 Spring AI等工具正在将 Java 转变为企业级 AI 编排引擎。这些框架允许开发人员将 LLM(生命周期管理)与 JVM 久经考验的安全性、可靠性和类型检查机制集成在一起。虽然 Python 非常适合实验,但当你需要将 AI 代理连接到银行系统、客户数据库或安全云基础设施时,Java 才是首选平台。

结语


软件开发由两股强大的力量构成:商业性与创造性。

编码中蕴含着一种创造性的乐趣,这或许是唯一能够解释为什么有人会花25年时间开发一款“地牢模拟器”的原因。这种创造力与扎实的商业应用案例的融合,正是Java保持活力和繁荣的秘诀。

到现在为止,在可预见的未来,Java依然是融合型语言的典范。它既足够可靠,又足够大胆,最终将赢得胜利。

作者:场长

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